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Dem Leuchten auf der Spur

Was ist Biofluoreszenz?

Wer wissen will, ob ein Geldschein gefälscht ist, kann ihn unter eine UV-Lampe halten. Denn echte Euro-Banknoten leuchten bei entsprechender Bestrahlung in unterschiedlichen Farben. Was steckt dahinter? Das Leuchten der Geldscheine ist ein Sicherheitsmerkmal, das auf dem Phänomen der Fluoreszenz beruht: Dem Papier beigemischte fluoreszierende Fädchen absorbieren das einfallende Licht und geben es in Form anderer Wellenlängen im sichtbaren Bereich wieder ab.

Fluorit
Das Mineral Fluorit leuchtet unter UV-Licht blau. © Didier Descouens, CC-by-sa 4.0

Angeregt und abgestrahlt

Die Fluoreszenz ist allerdings keine menschengemachte Erfindung. Auch in der Natur kommt diese Leuchterscheinung in allen möglichen Variationen vor. Die Bezeichnung für das Phänomen geht dabei auf Fluorit zurück. Schon Mitte des 19. Jahrhunderts stellte der Physiker George Gabriel Stoke fest, dass dieses Mineral unter dem Einfluss von energiereichem, ultraviolettem Licht blau leuchtet.

Inzwischen ist bekannt, dass auch andere Minerale, Pflanzen und sogar Tiere zu diesen Farbenspielen fähig sind. Das Prinzip dahinter ist immer das Gleiche: Bestimmte Moleküle – oftmals sind es Proteine – nehmen einfallende Strahlung auf und werden dadurch kurzfristig in einen energetisch höheren Zustand versetzt. Beim Zurückkehren in den Grundzustand geben sie dann ihrerseits Licht ab, allerdings in einem anderen Spektrum.

Wie Leuchtsterne im Kinderzimmer

Auf diese Weise verwandeln zum Beispiel viele Meerestiere das blaue Licht im Wasser in rote, grüne oder orangene Farben um. Dieses Leuchten ist nicht mit dem Licht zu verwechseln, das etwa Anglerfische oder Glühwürmchen produzieren. Anders als bei der Biofluoreszenz erzeugen diese Lebewesen ihr Licht durch chemische Reaktionen oder mithilfe bakterieller Symbionten selbst. Sie können daher auch bei völliger Dunkelheit leuchten. Forscher sprechen in diesem Fall von Biolumineszenz.

Fluoreszierende Tiere dagegen leuchten nur, wenn sie Strahlung empfangen. Nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren die aus Kinderzimmern bekannten Leuchtsterne. Der entscheidende Unterschied jedoch: Während die Sterne noch Stunden nachleuchten, endet der Leuchteffekt bei der Fluoreszenz nach dem Ende der Bestrahlung meist relativ rasch.

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Leuchtende Natur
Das Geheimnis der Biofluoreszenz

Dem Leuchten auf der Spur
Was ist Biofluoreszenz?

Fluoreszenz in der Tierwelt
Von Leuchtquallen bis hin zu schimmernden Nagern

Auch Pflanzen leuchten
Fluoreszenz als Hinweis auf Photosynthese und Reifeprozesse

Leuchtende Forschungshelfer
Wie Fluoreszenzproteine die Wissenschaft revolutionierten

Alien-Suche mittels Biofluoreszenz?
Leuchten könnte außerirdisches Leben verraten

Diaschauen zum Thema

News zum Thema

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Forscher lüften Geheimnis der Biofluoreszenz bei Katzenhaien

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Forscher entdecken erstaunlich verbreitete Fähigkeit zur Biofluoreszenz bei Meeresfischen

Fluoreszenz als Indiz für außerirdisches Leben?
Subtiles Leuchten könnte Leben auf Proxima b und anderen nahen Erdzwillingen anzeigen

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